一种用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油及其制备方法与流程

本发明涉及一种用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油及其制备方法，属于润滑技术领域。

背景技术：

据不完全统计，世界上接近一半的能源消耗于摩擦，超过80％的机械零部件因磨损而失效，约50％的机械设备由于润滑失效而发生重大事故。为了降低摩擦磨损造成的能源消耗和经济损失，研制高性能润滑油一直是世界各国持续关注的热点，而优质润滑油添加剂的开发是其中的关键问题之一。随着纳米材料制备技术的飞速发展，纳米级颗粒在润滑油摩擦学性能提升方面扮演着越来越重要的角色。主要的减摩抗磨机制包括：1.“微型轴承”作用；2.抛光作用；3.表面修复作用；4.形成物理吸附或化学反应层。

近年来，国内外研究人员对纳米润滑油添加剂开展了一系列课题，常见的纳米润滑油添加剂包括纳米金属单质、纳米氧化物、纳米硫化物、纳米碳材料、纳米稀土化合物和纳米氢氧化物等。但是当前纳米润滑油添加剂的相关研究只是针对一种纳米颗粒，所应用的对象也大多为高硬度钢-钢摩擦副，而针对应用于硬度差异较大的钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油添加剂的研究报导较少。

技术实现要素：

本发明设计开发了一种用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油，能够有效降低硬度差异较大的钢-铜摩擦副之间的摩擦系数和磨损量。

本发明还设计开发了一种用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油的制备方法，能够将al2o3纳米颗粒和ws2纳米颗粒均匀分散在pao6基础润滑油中，能够显著提高基础油的减摩抗磨性能。

本发明提供的技术方案为：

一种用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油添加剂，包括：

所述复合纳米润滑油由以下重量百分比的组分组成：

al2o3纳米颗粒：0.25wt.％～2.5wt.％；

ws2纳米颗粒：0.25wt.％～2.5wt.％；

基础润滑油：90wt.％～99wt.％；

分散剂：0.5wt.％～5wt.％。

优选的是，所述al2o3纳米颗粒为针棒状，所述ws2纳米颗粒为近球状。

优选的是，

所述al2o3纳米颗粒的粒度范围为：10～15nm；

所述ws2纳米颗粒的粒度范围为：120～160nm。

优选的是，所述基础润滑油为pao6。

优选的是，所述分散剂为油酸。

优选的是，所述复合纳米润滑油由以下重量百分比的组分组成：

al2o3纳米颗粒：1.5wt.％；

ws2纳米颗粒：1.5wt.％；

pao6：94wt.％；

油酸：3wt.％。

一种用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油的制备方法，包括：

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：0.25wt.％～2.5wt.％、ws2纳米颗粒：0.25wt.％～2.5wt.％、pao6：90wt.％～99wt.％、油酸：0.5wt.％～5wt.％；

其中，所述al2o3纳米颗粒的粒度范围为：10～15nm；所述ws2纳米颗粒的粒度范围为：120～160nm；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒和ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，得到复合纳米润滑油。

优选的是，所述步骤二中，进行机械振荡处理的转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min。

优选的是，所述步骤三中，进行预分散处理时，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min。

优选的是，所述步骤四中，进行强分散处理时，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min。

有益效果：本发明提供的用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油，能够有效降低硬度差异较大的钢-铜摩擦副之间的摩擦系数和磨损量。同时本发明提供的用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油添加剂的制备方法，能够将al2o3纳米颗粒和ws2纳米颗粒均匀分散在pao6基础润滑油中，通过钢-铜摩擦副滑动磨损测试检验，使用本复合纳米润滑油能够降低摩擦系数，减小磨痕宽度和深度。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供一种用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油，用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油由以下重量百分比的组分组成：

al2o3纳米颗粒：0.25wt.％～2.5wt.％；

ws2纳米颗粒：0.25wt.％～2.5wt.％；

pao6：90wt.％～99wt.％；

油酸0.5wt.％～5wt.％。

其中，al2o3纳米颗粒为针棒状，粒度范围为10～15nm；

ws2纳米颗粒为近球状，粒度范围为：120～160nm。

本发明提供的用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油，能够有效降低硬度差异较大的钢-铜摩擦副的摩擦系数和磨损量。

本发明还提供一种用于钢-铜摩擦副的复合纳米润滑油的制备方法，包括：

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：0.25wt.％～2.5wt.％、ws2纳米颗粒：0.25wt.％～2.5wt.％、pao6：90wt.％～99wt.％、油酸：0.5wt.％～5wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒和ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

实施例1

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：0.25wt.％、ws2纳米颗粒：0.25wt％、pao6：99wt.％、油酸：0.5wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒和ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本实施例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.332，磨痕宽度为918.3μm，磨痕深度为22.1μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

实施例2

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：0.5wt.％、ws2纳米颗粒：0.5wt％、pao6：98wt.％、油酸：1wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒和ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本实施例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.33，磨痕宽度为900.8μm，磨痕深度为22.1μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

实施例3

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：1wt.％、ws2纳米颗粒：1wt％、pao6：97wt.％、油酸：2wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒和ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本实施例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.324，磨痕宽度为893.4μm，磨痕深度为19.6μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

实施例4

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：1.5wt.％、ws2纳米颗粒：1.5wt％、pao6：96wt.％、油酸：3wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒和ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本实施例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.322，磨痕宽度为890.5μm，磨痕深度为19μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

实施例5

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：2wt.％、ws2纳米颗粒：2wt％、pao6：92wt.％、油酸：4wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒和ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本实施例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.326，磨痕宽度为900.3μm，磨痕深度为19.1μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

实施例6

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：2.5wt.％、ws2纳米颗粒：2.5wt％、pao6：90wt.％、油酸：5wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒和ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本实施例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.324，磨痕宽度为903.5，磨痕深度为20.1。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例1

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入pao6基础润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.656，磨痕宽度为1337.5μm，磨痕深度为56.7μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例2

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：0.5wt.％、pao6：99wt.％、油酸：0.5wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.391，磨痕宽度为986.1μm，磨痕深度为30.2μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例3

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：1wt.％、pao6：98wt.％、油酸：1wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.384，磨痕宽度为921.8μm，磨痕深度为26.4μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例4

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：2wt.％、pao6：96wt.％、油酸：2wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.354，磨痕宽度为874.6μm，磨痕深度为23.8μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例5

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：3wt.％、pao6：94wt.％、油酸：3wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.345，磨痕宽度为915.2μm，磨痕深度为24.9μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例6

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：4wt.％、pao6：92wt.％、油酸：4wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.35，磨痕宽度为938.9μm，磨痕深度为26.7μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例7

步骤一、按照重量百分数称取：al2o3纳米颗粒：5wt.％、pao6：90wt.％、油酸：5wt.％；

步骤二、将称好的al2o3纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.364，磨痕宽度为930.7μm，磨痕深度为26μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例8

步骤一、按照重量百分数称取：ws2纳米颗粒：0.5wt％、pao6：99wt.％、油酸0.5wt.％；

步骤二、将称好的ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.394，磨痕宽度为970.2μm，磨痕深度为24.3μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例9

步骤一、按照重量百分数称取：ws2纳米颗粒：1wt％、pao6：98wt.％、油酸1wt.％；

步骤二、将称好的ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.391，磨痕宽度为965.2μm，磨痕深度为23.2μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例10

步骤一、按照重量百分数称取：ws2纳米颗粒：2wt％、pao6：96wt.％、油酸2wt.％；

步骤二、将称好的ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.382，磨痕宽度为962.3μm，磨痕深度为20.6μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例11

步骤一、按照重量百分数称取：ws2纳米颗粒：3wt％、pao6：94wt.％、油酸3wt.％；

步骤二、将称好的ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.386，磨痕宽度为954.5μm，磨痕深度为19.2μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例12

步骤一、按照重量百分数称取：ws2纳米颗粒：4wt％、pao6：92wt.％、油酸4wt.％；

步骤二、将称好的ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.378，磨痕宽度为954.2μm，磨痕深度为20.3μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

对比例13

步骤一、按照重量百分数称取：ws2纳米颗粒：5wt％、pao6：90wt.％、油酸5wt.％；

步骤二、将称好的ws2纳米颗粒加入pao6基础油中，再加入油酸，得到混合油液，将混合置于翻转式振荡器上进行机械振荡处理，转速为30rpm，机械振荡处理时间为5min；

步骤三、使用超声波清洗机对经过机械振荡处理的混合油液进行预分散处理，超声波功率为50w，频率为40khz，预分散处理时间为5min；

步骤四、使用超声波分散仪对经过预分散处理的混合油液进行强分散处理，超声波功率为400w，每个工作周期包括：混合2s和停止4s，强分散处理时间为15min，得到复合纳米润滑油。

试验测试

进行滑动磨损测试，采用钢-铜摩擦副，上样品为gcr15钢球，下样品为h59黄铜板，加入本对比例制备得到的润滑油，在多功能摩擦磨损试验机上进行测试，垂直载荷为70n，滑动行程为10mm，运动频率为2hz，测试时间为10分钟，测试温度为20℃，试验测得摩擦系数为0.377，磨痕宽度为967.2μm，磨痕深度为21.4μm。

其中，钢球直径为6mm，表面粗超度约为10nm，黄铜板的尺寸为：30mm(长)×20mm(宽)×6mm(高)，表面粗糙度范围为300～500nm。

表1

从表1中可以看出，对比例1为不添加任何纳米颗粒的基础油，对比例2～7为在基础润滑油中只添加al2o3纳米颗粒，对比例8～13为在基础润滑油中只添加ws2纳米颗粒，而在实施例1～6，将al2o3和ws2纳米颗粒添加到pao6基础油中，并调节al2o3和ws2纳米颗粒的添加含量，得到的复合纳米润滑油与对比例1～13相比，最多可降低摩擦系数50.9％，减小磨痕宽度33.4％，磨痕深度66.4％，实施例1～6与对比例1～13相比，摩擦系数明显降低，磨痕宽度和磨痕宽度也有明显减小，并且在实施例4中，摩擦系数最小，磨痕宽度和磨痕深度的数值最低，效果最好。因此，本发明制备的用于铜-钢摩擦副的纳米润滑油添加能够显著提高基础油的减摩抗磨性能，并通过钢-铜摩擦副滑动磨损测试检验，使用本复合纳米润滑油能够降低摩擦系数，减小磨痕宽度和深度。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。